大跨度懸索橋抗風(fēng)

內(nèi)容概要

　　《大跨度懸索橋抗風(fēng)》是作者近十年來(lái)在大跨度懸索橋抗風(fēng)理論和實(shí)踐方面的研究總結(jié)，其中包括國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目課題二——“跨海特大跨徑鋼箱梁懸索橋抗風(fēng)關(guān)鍵技術(shù)研究”的研究成果。全書共分十二章，內(nèi)容包括懸索橋跨徑演變、懸索橋抗風(fēng)設(shè)計(jì)概念、邊界層風(fēng)特性及其模擬、懸索橋風(fēng)振基本理論、橋梁斷面氣動(dòng)選型數(shù)值方法、靜風(fēng)穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)、懸索橋結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、懸索橋顫振穩(wěn)定性能及其控制、懸索橋渦激共振性能及其控制、懸索橋抖振分析與風(fēng)洞試驗(yàn)、橋面行車風(fēng)環(huán)境及其改善、懸索橋抗風(fēng)極限跨徑?！　　洞罂缍葢宜鳂蚩癸L(fēng)》可供從事橋梁科研、設(shè)計(jì)及施工的人員使用，也可作為高等院校高年級(jí)本科生及研究生的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第一章 懸索橋跨徑演變第一節(jié) 懸索橋起源第二節(jié) 大跨徑懸索橋第三節(jié) 超大跨徑懸索橋規(guī)劃本章參考文獻(xiàn)第二章 懸索橋抗風(fēng)設(shè)計(jì)概念第一節(jié) 風(fēng)與橋梁抗風(fēng)第二節(jié) 減小靜風(fēng)荷載第三節(jié) 抑制風(fēng)致振動(dòng)第四節(jié) 風(fēng)振控制措施本章參考文獻(xiàn)第三章 邊界層風(fēng)特性及其模擬第一節(jié) 平均風(fēng)空間特性第二節(jié) 平均風(fēng)時(shí)間特性第三節(jié) 脈動(dòng)風(fēng)空間特性第四節(jié) 脈動(dòng)風(fēng)時(shí)間特性第五節(jié) 被動(dòng)方式風(fēng)特性模擬第六節(jié) 主動(dòng)方式風(fēng)特性模擬本章參考文獻(xiàn)第四章 懸索橋風(fēng)振基本理論第一節(jié) 空氣動(dòng)力作用第二節(jié) 抗風(fēng)穩(wěn)定性問(wèn)題第三節(jié) 抗風(fēng)強(qiáng)度和剛度問(wèn)題第四節(jié) 抗風(fēng)疲勞問(wèn)題第五節(jié) 抗風(fēng)舒適度問(wèn)題本章參考文獻(xiàn)第五章 橋梁斷面氣動(dòng)選型數(shù)值方法第一節(jié) 橋梁斷面氣動(dòng)性能研究第二節(jié) 基于任意歐拉一拉格朗日方程的有限單元法第三節(jié) 無(wú)網(wǎng)格的確定性離散渦方法第四節(jié) 基于分子運(yùn)動(dòng)的格子玻爾茲曼方法第五節(jié) 加勁梁斷面氣動(dòng)選型第六節(jié) 橋塔斷面氣動(dòng)選型第七節(jié) 加勁梁表面風(fēng)壓數(shù)值分析與實(shí)測(cè)對(duì)比第八節(jié) 橋塔表面風(fēng)壓數(shù)值分析與實(shí)測(cè)對(duì)比第九節(jié) 橋梁斷面氣動(dòng)選型數(shù)值分析軟件開發(fā)本章參考文獻(xiàn)第六章 靜風(fēng)穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)第一節(jié) 橋梁靜風(fēng)穩(wěn)定性問(wèn)題第二節(jié) 二維線性扭轉(zhuǎn)發(fā)散分析第三節(jié) 三維非線性靜風(fēng)穩(wěn)定性分析第四節(jié) 考慮湍流影響的靜風(fēng)穩(wěn)定性分析第五節(jié) 靜風(fēng)失穩(wěn)概率性評(píng)價(jià)本章參考文獻(xiàn)第七章 懸索橋結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性第一節(jié) 基頻估算公式第二節(jié) 有限元?jiǎng)恿μ匦苑治龅谌?jié) 懸索橋動(dòng)力特性實(shí)測(cè)第四節(jié) 典型懸索橋動(dòng)力特性第五節(jié) 懸索橋結(jié)構(gòu)阻尼比本章參考文獻(xiàn)第八章 懸索橋顫振穩(wěn)定性能及其控制第一節(jié) 二維橋梁顫振分析第二節(jié) 三維橋梁顫振分析第三節(jié) 加勁梁斷面顫振性能第四節(jié) 氣動(dòng)控制措施效果第五節(jié) 分體式箱梁顫振性能第六節(jié) 施工階段顫振性能本章參考文獻(xiàn)第九章 懸索橋渦激共振性能及其控制第一節(jié) 旋渦與渦激共振第二節(jié) 渦激力與渦振振幅第三節(jié) 分體式箱梁渦振風(fēng)洞試驗(yàn)第四節(jié) 渦振控制措施研究第五節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)觀察與實(shí)測(cè)本章參考文獻(xiàn)第十章 懸索橋抖振分析與風(fēng)洞試驗(yàn)第一節(jié) 橋梁風(fēng)致抖振響應(yīng)分析第二節(jié) 橋梁斷面氣動(dòng)導(dǎo)納第三節(jié) 風(fēng)速與氣動(dòng)力相關(guān)性第四節(jié) 抖振時(shí)域分析方法第五節(jié) 全橋氣彈模型風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證本章參考文獻(xiàn)第十一章 橋面行車風(fēng)環(huán)境及其改善第一節(jié) 橋面?zhèn)认蝻L(fēng)速……第十二章 懸索橋抗風(fēng)極限跨徑

章節(jié)摘錄

　　二章懸索橋抗風(fēng)設(shè)計(jì)概念第一節(jié)風(fēng)與橋梁抗風(fēng)　　風(fēng)是地球表面的一種自然現(xiàn)象，人類社會(huì)能夠定量估算風(fēng)致作用的歷史始于“第一位土木工程師”施密頓（John Smeaton）于1759年所發(fā)表的關(guān)于平均風(fēng)荷載計(jì)算的著名論文；120年后的1879年，當(dāng)時(shí)世界最長(zhǎng)的84孔鐵路橋梁——英國(guó)泰灣大橋（Firthof Tay）被強(qiáng)風(fēng)吹毀的事實(shí)，將風(fēng)荷載的計(jì)算推進(jìn)到了必須考慮脈動(dòng)風(fēng)荷載或陣風(fēng)荷載的時(shí)代；60多年后，1940年秋，美國(guó)華盛頓州建成才四個(gè)月的世界第二大跨度懸索橋——塔科瑪大橋在8級(jí)大風(fēng)作用下發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)而坍塌，徹底結(jié)束了人類單純考慮風(fēng)荷載靜力作用的時(shí)代?，F(xiàn)代風(fēng)工程歷史是從對(duì)塔科瑪大橋風(fēng)毀事故的調(diào)查開始的，70多年來(lái)，特別是近30年來(lái)，已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)展，形成了橋梁與結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)原則和規(guī)范。一、風(fēng)特性我們?nèi)祟愂蔷幼≡诒灰粚雍襁_(dá)1000km的大氣所環(huán)繞的地球上的，這一環(huán)繞地球的大氣層從上到下可分為熱層、中間層、平流層和對(duì)流層。其中，對(duì)流層為地球表面以上約10km范圍內(nèi)的大氣，人類活動(dòng)主要在對(duì)流層中進(jìn)行，例如航空飛行常常在近萬(wàn)米的高空，地球上最高的山峰——珠穆朗瑪峰的高度為8844m。由于太陽(yáng)輻射在地球表面分布的不均勻性和地球表面水陸分布、高低分布的不均勻性以及地球的自轉(zhuǎn)等因素而造成的太陽(yáng)對(duì)地表加熱的時(shí)空不均勻性，使得對(duì)流層中大氣溫度分布存在時(shí)空的不均勻性，造成空氣的豎向?qū)α骱退搅鲃?dòng)，從而產(chǎn)生了風(fēng)。簡(jiǎn)單地講，風(fēng)是空氣相對(duì)于地球表面的流動(dòng)，主要是由于太陽(yáng)對(duì)地球大氣加熱的時(shí)空不均勻性所引起。當(dāng)空氣變冷時(shí)，它的質(zhì)量就會(huì)增加、就往下沉；當(dāng)空氣變熱時(shí)，質(zhì)量減輕，就會(huì)往上升。熱空氣上升的地方，冷空氣就會(huì)從周圍流過(guò)來(lái)填補(bǔ)其空缺，由此就形成了風(fēng)?！　】諝獾牧鲃?dòng)產(chǎn)生風(fēng)，由于地球表面的地形起伏和各種障礙物的影響，使得靠近地面的風(fēng)（簡(jiǎn)稱近地風(fēng)）的流動(dòng)發(fā)生紊亂。從風(fēng)速儀的實(shí)測(cè)記錄中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，風(fēng)速的時(shí)程曲線中包含有兩種成分，一種是周期大于10min的長(zhǎng)周期平均風(fēng)成分，一般按照隨機(jī)變量來(lái)描述；另一種是周期僅幾秒或更短的短周期脈動(dòng)風(fēng)成分，一般按照隨機(jī)過(guò)程來(lái)處理。平均風(fēng)的大小通常按英國(guó)人蒲福（Beaufort）擬定的等級(jí)劃分成0～12共13個(gè)等級(jí)，它是按照陸上地物、海面和漁船等特征以及10m高度處的風(fēng)速、海面浪高等進(jìn)行劃分的，詳細(xì)風(fēng)力等級(jí)如表2.1-1所示。 　　……

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